Respuestas cardiopulmonares a la
exposición aguda a la altitud:
Efecto de antioxidantes
Dr. Mario Sandoval Martínez
Magíster en Ciencias Ambientales y Biomedicina
Entorno del tema :
1. Creciente aumento del trabajo humano a gran
altitud (en exposición intermitente)
2. Aumento del estrés oxidativo en altitud
3. Aumento del estrés oxidativo frente a esfuerzo
físico en altitud
4. Posible modulación del efecto oxidativo
mediante el uso de antioxidantes
Creciente aumento del trabajo humano a gran altitud
•Sobre 32.000 trabajadores ascienden a laborar
sobre 3000 metros de altitud, sólo en la II región.
•El nuevo observatorio de la European Southern
Observatory (sobre 200 radiotelescopios) estará
ubicado a 4500 m en el altiplano de la II Región.
•El proyecto minero Pascua (oro), en la III
Región, contempla a 4500 trabajadores
laborando en la etapa de construcción a 5200 m.
•La altitud provoca una disminución del
rendimiento físico e intelectual de aprox 10 % por
cada 1000 m (sobre los 1500m).
El problema
Altitud y estrés oxidativo
• Modelos de hipoxia/reperfusión han demostrado el
aumento de sustancias reactivas derivadas del oxígeno
en la fase de hipoxia y en la de reperfusión (Gao,1996;
Bolling,1997; Singh, 1995;Oillet, 1996;Paller,1995)
• La hipoxia hipobárica produce aumento de
malondialdehido en eritrocitos y plasma de conejos.
Este efecto se previene con vitamina E y/o superóxido
dismutasa (Han,1995)
• Vitamina E evita el aumento en exhalación de etano
(metabolito de peroxidación lipídica) en montañistas
sometidos a ejercicio a 5100m y mejora su rendimiento
a esta altitud (Simon-Schnass,1992)
Sustancias Reactivas Derivadas del Oxígeno (SRDO)
•Normalmente entre el 2 y 5 % del Oxígeno recibido a nivel
celular genera SRDO (McArdle,1996)
•Son moléculas o fragmentos de moléculas con un electrón
desapareado en su orbital externo, altamente reactivas, que
buscan balancear su desequilibrio electrónico.
4e- + 4H+
O2
e-
e- + 2H+
O2·-
e- + H +
H2O2
H2O
2H2O
e- + H +
OH·
Exhalación de Etano en Ejercicio
% de exhalación
200
150
100
50
0
basal
Con vit E
altitud 5100m
Sin vit E
Nutrition at High Altitude. Simon-Schnass I. 1992
Hipótesis
Antioxidantes pueden modificar respuestas
cardiopulmonares a la exposición aguda a
la altitud
La exposición aguda a la altitud involucra
la posibilidad de estrés oxidativo
Diseño del Estudio
•Exposición a altitud simulada (4500m, 440mmHg)
Voluntarios (29h y 18m), fueron expuestos en
reposo en cámara hipobárica, durante 20 minutos,
antes y después de 2 meses de ingerir diariamente
una mezcla de antioxidantes (vitE 400UI+vitC1000mg).
•Exposición a altitud real (3700m, 495 mmHg)
14 estudiantes fueron evaluados en estudio
doble ciego (antioxidantes y placebo), en reposo y
luego de ejercicio máximo, a nivel del mar y en altitud,
antes y después de 2 meses de ingerir diariamente
una mezcla de antioxidantes (vitE 400 UI+vitC1000mg)
ó placebo.
Criterios de Inclusión
• Edad 18 a 65 años (edad laboral)
• Consentimiento informado firmado
• Examen clínico normal, “laboralmente apto”
• Exámenes de laboratorio que no afectaran los resultados de
las pruebas o requirieran tratamientos urgentes (ej. ITU)
• Rx de Tórax PA-L (descartar bulas), normal
• ECG normal
Criterios de Exclusión
• Claustrofobia
• Antecedentes de enfermedad de montaña
• Síndrome Ulceroso
• Antecedentes Litiasis renal (x vit C)
• Embarazo
• Uso de medicamentos y/o vitaminas
• No disponibilidad de tiempo para las pruebas
Esquema de protocolos de estudio
ya)b)
Altitudsimulada
real (3700m)
Altitud
(4500m)
*Evaluaciones
b)Altitud
Altitudsimulada
real
a)
Ollagüe
Cámara
3700m
4500m
*
*
*
Stgo
ndm
1
2
3
4
5
6
7
*
2 meses
antioxidantes
*0..15...........................*35..50 * *
1
*
2
3
4
*
5 6 7 día
*0..15..........................*35..50 * *
minutos
Frecuencia cardíaca (lat/min) en etapas de la prueba en cámara
87
**
latidos /m inut o
84
81
*
78
75
72
69
FCSant
FC4500_5
FC4500_10
FC4500_15
Anova p=0.000 TRM *v/s ** p<0.05
FCRet_0
Resultados
CO2Sant
CO24500_10
CO2RET_5
CO2SantAO
CO2AAO_10
CO2RAO_0
CO2 mmHg e n Etapas de Prueba en Cámara
ant es y después de Antioxidantes
42
C O 2 mmH g
39
36
33
30
27
24
Sant iago
4500m
Santiago
-- --- -- -antes de AO-- --- --
Santiago
4 500m
Santiago
-- --- después de AO- --- -
Anova p=0.00, TRM Santiago-4500-Santiago antes y después de AO p<0.05.
Test t para diferencias antes / despúes Santiago/4500m p=0.005
Sa San
Sa 4500_10
Sa tSAntAO
Sa AAO_10
S atu r ac i ón H e m ogl ob i n a (% )
Saturación Arterial (%) en Etapas de l a Prueba en C ámara
ant es y después de Antioxidantes
98
95
92
89
86
83
Sant iago
4500m
--------antes de AO-------
Santiago
4500m
-----después de AO-----
T test, p=0.028 para diferencias antes /después
P o rc e n ta je d e V a ria c ió n d e la V a riab ilid a d d e l R itm o C a rd ía c o
( % D .E . R-R / M M R )
60
A scen so
D escen so
A ltitu d 450 0 m en C ám ara
N ivel S antiago
50
40
30
20
*
**
**
*
20
25
30
35
**
**
*
10
0
-10
15
*
**
p< 0.01
p< 0.05
S in A O
40
C on A O
45
50
Albumi nemia (gr/dl ) en Etapas de Prueba en Cám ara
ant es y después de Antioxidantes
A lbumine m ia (gr /dl)
5.6
5.4
°°@@
5.2
**
**
**,@
5
4.8
4.6
°
*
°°
°°
4.4
ALB1
ALB2
ALB3
ALB4
-- --- -- -antes de AO-- --- --
albAO1
albAO2
albAO3
albAO4
-- --- después de AO- --- -
Anova p=0.000 TRM *v/s ** p<0.05 °v/s°° p<0.05, @v/s@@p<0.05
Actividad de Catalasa (U/grHb) en etapas de la prueba en cámara hipobárica
A ct Catalasa (U/grHb)
con antioxi dantes
0. 89
0. 79
0. 69
0. 59
0. 49
*°
°°
°°
°°
----------------- ------------------------
si n an ti oxidantes
0. 99
**
@
@@
@@
@@
Cat1San Cat45 00 CatRet1 Cat1p os SantAO AO4500 ReatAO PosAO1
Stgo 4500 Retorno 1d íapos ! Stgo 4500 Retorno 1día pos
Etapa s de l a prueba
* v/s ** p=0,02. Anova p=0.000 TRM °v/s°° p<0.05 @ v/s @@ p=n.s.
Uricemia (mg/dl) antes y pos antioxidantes
4.6
U rice m ia (m g /d l)
p < 0,001
4.3
4
3.7
3.4
3.1
2.8
ur isAO11
ur iAO21
Sin antioxidantes
Con Antioxidantes
AUCANQUILCHA 5960m.
Descanso en ascenso a 5000 m.
Ventilación Máxima (l/min)
V entilación m áx im a (l/m in)
200
180
160
140
120
VENT 1
VENT 2
VENT 3
VENT 4
VENT 5
VENT 6
Etapa s
VENT1 v/s VENT2 y VENT3 p=n.s.VENT1v/sVENT4p<0.05.VENT4v/sVENT5p<0.05
Consumo de oxígeno máximo ( ml/kg/min)
V O 2 m áxim o (m l O 2/kg/m in)
62
57
52
47
42
37
32
VO2PRIM
VO2SEG
VO2TER
VO2CUAR
VO2QUIN
VO2SEXT
Etapa s
Anova=0.00 TRM VO2PRIM v/s VO2SEG y VO2CUARv/s VO2QUIN p<0.05
VO2PRIM-VO2SEGv/sVO2CUAR -VO2QUINp <0.05
Frecuencia Respiratoria Máxima/ minuto en Etapas de Exposición
200
R espiración /m in uto
195
190
185
180
175
170
FC1
FC2
FC3
FC4
FC5
Etapa s
Anova = 0.00 TRM FR1v/sFR2 y FR4v/sFR5 p<0.05
FC6
Carga de trabajo en Watt en etapas de Exposición
310
W att
290
270
250
230
210
CARGA UNO
CARGA DOS
CARGA TRES
CARGA CUAT
CARGA CINC
CARGA SEIS
Etapa s
Anova =0.00 TRM UNO v/s DOS-CUATRO,CINCO-SEIS p<0.05
Actividad de Catalasa (U/gr Hb) antes
y después del uso de antioxidantes
p = 6,1 x 10-7
900
Catalasa U/grHb
800
700
600
500
400
300
Sin AO
Con AO
Conclusiones
El suplemento de antioxidantes en la dieta (400UI Vit E +
1000 mg Vit C /día x 2 meses) modifica respuestas
cardiopulmonares frente a la exposición aguda a la
altitud:
• La saturación arterial de O2 disminuye menos (p=0.02)
• La VRC aumenta (p<0.05)
• La Frecuencia Cardíaca aumenta menos (p<0.05)
• La ventilación alveolar aumenta más (p<0.05)
• No se produce activación de la enzima catalasa (p=ns)
• El consumo máximo de O2 disminuye menos en altitud
(p<0.04)
• La recuperación del VO2 frente a la reoxigenación es
completa
Conclusiones II
El suplemento de antioxidantes en la dieta (400UI
Vit E + 1000 mg Vit C /día x 2 meses) modifica
niveles metabólicos :
• Aumenta la actividad basal de la enzima catalasa
en glóbulo rojo (60% mayor, p<0,002)
• Disminuye la concentración de ácido úrico en
sangre (p<0,001)
Descargar

EJERCICIO EN ALTITUD